什么是PSTN协议？

PSTN协议并非单一协议，而是围绕公共交换电话网（PSTN）运行的一系列协议和规程的集合，其核心目的是通过模拟或数字信号传输，实现电话通信中的呼叫建立、连接控制、状态传递等功能。以下从协议组成、功能实现、技术特点三个维度展开说明：

一、协议组成：分层协作的通信规则

PSTN协议体系由多类协议协同构成，覆盖物理层到应用层，典型协议包括：

1. 信令协议

   • V5接口协议：用于接入网（AN）与交换机（LE）之间的通信，传递模拟线路状态信息（如振铃、摘机/挂机），并通过第3层地址（L3地址）识别用户端口。LE侧交换机软件配合完成呼叫处理，实现电话交换功能。

   • 端口控制协议：管理PSTN和ISDN用户端口的阻塞/解除阻塞，确保端口状态同步。

   • 公共控制协议：处理系统启动时的变量核实、接口ID重新指配等操作，保障网络初始化稳定性。

   
   

2. 数据传输协议

   • 频分复用（FDM）与时分复用（TDM）：通过划分语音信道（如FDM的4kHz信道）或实现多路并发（如TDM的30路语音），优化传输效率。

   • 双音多频（DTMF）信令：组合高频群（1209-1633Hz）和低频群（697-941Hz）实现16种编码，用于拨号输入，单频信号持续时长不低于50ms，确保信号识别准确性。

   
   

二、功能实现：从呼叫到连接的完整流程

PSTN协议通过以下步骤实现电话通信：

1. 呼叫建立

   • 用户摘机触发直流环路导通，端局交换机检测到电流变化后发送拨号音。

   • 用户输入号码，交换机逐级解析路由信息（如本地网通过端局-汇接局双层结构，国内长途通过四级交换中心），定位被叫终端。

   
   

2. 连接维持

   • 被叫振铃后，交换机建立双向语音通路，采用同步时分复用保障时序精确性，提供64kbps固定带宽通道，通话期间资源独占。

   • 信令系统通过随路信令（如拨号脉冲信令，采用100ms标准脉冲时间单位）传递呼叫状态，确保链路稳定。

   
   

3. 呼叫释放

   • 任意一方挂机后，交换机检测到环路断开，释放占用的时隙资源，并通知其他节点更新路由表。

   
   

三、技术特点：模拟与数字的混合架构

1. 分级网络架构

   • 本地网：采用端局-汇接局双层结构，用户终端通过模拟用户线连接端局，端局间通过E1数字中继线与汇接局互联，形成网状冗余路由。

   • 长途网：建立四级交换中心（大区中心局→省级交换中心→市级交换局→县级端局），国际通信通过国际接口局对接海底电缆与卫星传输系统。

   
   

2. 混合传输技术

   • 用户环路：使用0.4mm线径双绞铜缆传输模拟信号，最大传输损耗限制在28dB以内。

   • 中继线路：采用75Ω同轴电缆或光纤，实现数字化传输（如SDH、DWDM），提升带宽利用率。

   
   

3. 低效与高可靠性的平衡

   • 电路交换核心：通信全程独占物理信道，即使无数据传输也占用带宽，导致资源利用率低（如呼损率指标反映接通能力）。

   • 高可靠性设计：通过冗余路由（如汇接局网状互联）和同步传输技术（位同步误差控制在±50ppm以内），保障紧急情况下通信稳定。